ES2719231T3

ES2719231T3 - Method for applying torque and electric torque clamping system

Info

Publication number: ES2719231T3
Application number: ES17173645T
Authority: ES
Inventors: Jeffrey Gerard Skelly; George T Prince; Rodolfo Favian Gomez; Richard Charlton Steinfeldt; Mark Alexander Johnson; Christopher John Kolbe
Original assignee: Actuant Corp
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2019-07-09
Anticipated expiration: 2037-05-31
Also published as: US20170348835A1; EP3254809A1; EP3254809B1

Abstract

Un método para aplicar el torque para asegurar un sujetador con una herramienta de torque, comprendiendo el método: determinar un valor de torque de comando inicial para emitir el torque a un sujetador acoplado por la herramienta de torque que es menor que un valor de torque de comando objetivo; y en respuesta al accionamiento de la herramienta de torque, operar la herramienta de torque en el valor de torque de comando inicial; caracterizado porque, en respuesta a un pico en el torque, aumentando a partir del valor de torque de comando inicial hasta un valor de torque de comando de salto para aumentar la salida de torque con la herramienta de torque; y cambiar a partir del valor de torque de comando de salto hacia el valor de torque de comando objetivo para aumentar la salida de torque con la herramienta de torque.A method for applying torque to secure a fastener with a torque tool, the method comprising: determining an initial command torque value to emit torque to a fastener coupled by the torque tool that is less than a torque value of objective command; and in response to the torque tool drive, operate the torque tool at the initial command torque value; characterized in that, in response to a peak in the torque, increasing from the initial command torque value to a jump command torque value to increase the torque output with the torque tool; and change from the jump command torque value to the target command torque value to increase the torque output with the torque tool.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Método para aplicar torque y sistema eléctrico de sujeción de torqueMethod for applying torque and electric torque clamping system

AntecedentesBackground

Hay diversos métodos y dispositivos para controlar el torque provisto por una herramienta motorizada para apretar un sujetador. La invención se relaciona con un método para aplicar el torque de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 12 y con un sistema de sujeción de torque eléctrico de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 6.There are various methods and devices to control the torque provided by a power tool to tighten a fastener. The invention relates to a method for applying the torque according to the preambles of claims 1 and 12 and an electrical torque clamping system according to the preamble of claim 6.

Dichos métodos y dicho sistema de este tipo se conocen a partir del documento EP 2110921 A2.Said methods and said system of this type are known from EP 2110921 A2.

ResumenSummary

Diversos métodos y dispositivos existentes para controlar una herramienta de torque para aplicar una cantidad deseada de torque a un sujetador de rosca son imprecisos. Pocos, si alguno de dichos métodos y dispositivos, reducen la probabilidad de aplicar un torque excesivo a un sujetador de rosca. En una realización, la invención impide el exceso de torque cuando un sujetador completa el roscado y el sujetador hace contacto repentinamente con la superficie de un perno, brida u otro elemento receptor. Si no se controla, dicho contacto causa un aumento repentino o un aumento en la salida de torque por una herramienta más allí de las clasificaciones de la herramienta y/o el sujetador.Various existing methods and devices for controlling a torque tool to apply a desired amount of torque to a thread clamp are inaccurate. Few, if any of these methods and devices, reduce the likelihood of applying excessive torque to a thread clamp. In one embodiment, the invention prevents excess torque when a fastener completes the threading and the fastener suddenly makes contact with the surface of a bolt, flange or other receiving element. If left unchecked, such contact causes a sudden increase or increase in torque output by one tool beyond the tool and / or fastener ratings.

Una realización proporciona un método para aplicar torque para asegurar un sujetador con una herramienta de torque. El método incluye la determinación de un valor de torque de comando inicial para emitir el torque a un sujetador acoplado por la herramienta de torque que es menor que el valor de torque de comando objetivo y, en respuesta a la actuación de la herramienta de torque, operar la herramienta de torque al valor de torque de comando inicial. El método incluye además, en respuesta a un aumento en el torque, aumentar a partir del valor de torque de comando inicial hasta un valor de torque de comando de salto para aumentar la salida de torque con la herramienta de torque, y el cambio a partir del valor de torque de comando de salto hacia el valor de torque de comando objetivo hasta aumentar la salida de torque por la herramienta de torque.One embodiment provides a method for applying torque to secure a fastener with a torque tool. The method includes determining an initial command torque value to emit the torque to a fastener coupled by the torque tool that is less than the target command torque value and, in response to the torque tool's performance, operate the torque tool at the initial command torque value. The method also includes, in response to an increase in torque, increasing from the initial command torque value to a jump command torque value to increase the torque output with the torque tool, and the change from from the jump command torque value to the target command torque value until the torque output is increased by the torque tool.

Otra realización proporciona un sistema de sujeción de torque eléctrico. El sistema incluye una herramienta de torque que incluye un actuador, un motor eléctrico y un sensor de velocidad del motor, y un controlador para controlar la potencia del motor eléctrico. El controlador está configurado para, luego de que el actuador accione la herramienta de torque, proporcionar un valor de torque de comando inicial para proporcionar energía al motor eléctrico para aplicar torque a un sujetador acoplado con la herramienta de torque. En respuesta a un aumento en el torque, el controlador está configurado para proporcionar un valor de torque de comando de salto que es mayor que el valor de torque de comando inicial para aumentar la potencia eléctrica al motor eléctrico y aumentar la salida de torque por la herramienta de torque, y para posteriormente proporcionar un aumento de cambio a partir del valor de torque de comando de salto hacia un valor de torque de comando objetivo para aumentar la potencia eléctrica proporcionada al motor eléctrico y, por lo tanto, la salida de torque de la herramienta de torque.Another embodiment provides an electric torque clamping system. The system includes a torque tool that includes an actuator, an electric motor and a motor speed sensor, and a controller to control the power of the electric motor. The controller is configured to, after the actuator drives the torque tool, provide an initial command torque value to provide power to the electric motor to apply torque to a fastener coupled with the torque tool. In response to an increase in torque, the controller is configured to provide a jump command torque value that is greater than the initial command torque value to increase the electrical power to the electric motor and increase the torque output by the torque tool, and to subsequently provide an increase in change from the jump command torque value to a target command torque value to increase the electrical power provided to the electric motor and, therefore, the torque output of the torque tool

Otra realización proporciona un método para aplicar el torque para asegurar un sujetador con una herramienta de torque. El método incluye, en respuesta a un valor de torque objetivo, la determinación de un valor de torque de comando inicial, un valor de torque de comando de salto y un valor de torque de comando objetivo. En respuesta a la activación de la herramienta de torque, el método opera la herramienta de torque en el valor de torque de comando inicial y, en respuesta a un aumento en el torque, aumenta esencialmente de manera instantánea a partir del valor de torque de comando inicial hasta el valor de torque de comando de salto para aumentar la salida de torque por la herramienta de torque. Posteriormente, el método cambia del valor de torque de comando de salto hacia el valor de torque de comando objetivo para aumentar la salida de torque de la herramienta de torque.Another embodiment provides a method for applying torque to secure a fastener with a torque tool. The method includes, in response to an objective torque value, the determination of an initial command torque value, a jump command torque value and an objective command torque value. In response to the activation of the torque tool, the method operates the torque tool at the initial command torque value and, in response to an increase in torque, increases essentially instantaneously from the command torque value Initial to the jump command torque value to increase the torque output by the torque tool. Subsequently, the method changes from the jump command torque value to the target command torque value to increase the torque output of the torque tool.

Otros aspectos y realizaciones se harán evidentes al considerar la descripción detallada y los dibujos adjuntos. Other aspects and embodiments will become apparent when considering the detailed description and accompanying drawings.

El documento EP2110921A2 divulga una herramienta alimentada por batería que comprende un controlador la cual se conecta automáticamente una pluralidad de celdas de batería en paralelo cuando una resistencia detectada por un sensor excede un valor predeterminado.EP2110921A2 discloses a battery powered tool comprising a controller which automatically connects a plurality of battery cells in parallel when a resistance detected by a sensor exceeds a predetermined value.

El documento de los Estados Unidos US5361852 divulga un aparato de atornillado que comprende un dispositivo de control el cual aumenta un torque de sujeción después de que un tornillo el cual se va a sujetar a un valor de torque de sujeción objetivo se asiente sobre una pieza de trabajo.The document of the United States US5361852 discloses a screwing apparatus comprising a control device which increases a clamping torque after a screw which is to be fastened to a target clamping torque value sits on a piece of work.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método como se define en la reivindicación 1. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de acuerdo con la reivindicación 6. De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un método de acuerdo con la reivindicación 12.In accordance with a first aspect of the present invention, a method is provided as defined in claim 1. According to a second aspect of the present invention, a system is provided in accordance with claim 6. According to a third aspect of the present invention, a method according to claim 12 is provided.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una herramienta de torque de acuerdo con una realización. Figure 1 is a perspective view of a torque tool according to one embodiment.

La Figura 2 es una vista posterior de la herramienta de torque que incluye un panel de control.Figure 2 is a rear view of the torque tool that includes a control panel.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un sistema de sujeción de torque que incluye la herramienta de torque. Figure 3 is a perspective view of a torque clamping system that includes the torque tool.

La Figura 4 es un diagrama de bloques del sistema de sujeción de torque.Figure 4 is a block diagram of the torque clamping system.

La Figura 5 es un diagrama de flujo de una rutina de cambio para el sistema de sujeción de torque.Figure 5 is a flow chart of a change routine for the torque clamping system.

La Figura 6 es un gráfico que muestra un ejemplo de una operación de la rutina de cambio.Figure 6 is a graph showing an example of a change routine operation.

Descripción detalladaDetailed description

Antes de explicar en detalle cualquier realización de la invención, debe entenderse que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de componentes expuesta en la siguiente descripción o ilustrada en los siguientes dibujos. La invención es capaz de otras realizaciones y de ser practicada o llevada a cabo de diversas maneras.Before explaining in detail any embodiment of the invention, it should be understood that the invention is not limited in its application to the construction details and the arrangement of components set forth in the following description or illustrated in the following drawings. The invention is capable of other embodiments and of being practiced or carried out in various ways.

Como también debería ser evidente para un experto en la técnica, los sistemas que se muestran en las figuras son patrones de cómo podrían ser los sistemas reales. Muchos de los módulos y estructuras lógicas descritas pueden implementarse en un software ejecutado por un microprocesador o un dispositivo similar o implementarse en hardware utilizando una variedad de componentes que incluyen, por ejemplo, circuitos integrados específicos de la aplicación ("ASICs"). Términos como "procesador" y "controlador" pueden incluir o referirse tanto al hardware como al software. El término "memoria" puede incluir o referirse a memoria volátil, memoria no volátil o una combinación de las mismas y, en diversas construcciones, también puede almacenar software del sistema operativo, datos de aplicaciones/instrucciones y combinaciones de las mismas.As should also be apparent to one skilled in the art, the systems shown in the figures are patterns of how real systems could be. Many of the modules and logical structures described can be implemented in software executed by a microprocessor or similar device or implemented in hardware using a variety of components including, for example, application-specific integrated circuits ("ASICs"). Terms such as "processor" and "controller" may include or refer to both hardware and software. The term "memory" may include or refer to volatile memory, non-volatile memory or a combination thereof and, in various constructions, may also store operating system software, application / instruction data and combinations thereof.

La Figura 1 ilustra un ejemplo de una herramienta 20 de torque. La herramienta 20 de torque incluye un cuerpo 22, una empuñadura 24 y un actuador 26, tal como un disparador. La herramienta 20 de torque incluye un receptor 30 de sujetador con forma para recibir un adaptador y acoplar un sujetador de rosca. La herramienta 20 de torque tiene un brazo 32 de reacción dispuesto en un extremo delantero para que el usuario pueda mantener la posición en uso. La herramienta 20 de torque incluye una caja de engranajes de torque planetaria dispuesta dentro de una carcasa 34 delantera que proporciona el torque generado por un motor eléctrico dispuesto dentro de la herramienta de torque para hacer girar el receptor 30 de sujetador.Figure 1 illustrates an example of a torque tool 20. The torque tool 20 includes a body 22, a handle 24 and an actuator 26, such as a trigger. The torque tool 20 includes a fastener holder 30 shaped to receive an adapter and attach a thread fastener. The torque tool 20 has a reaction arm 32 disposed at a leading end so that the user can maintain the position in use. The torque tool 20 includes a planetary torque gearbox disposed within a front housing 34 that provides the torque generated by an electric motor disposed within the torque tool to rotate the fastener receiver 30.

La Figura 2 muestra un panel 40 de control de la herramienta de torque que tiene una pantalla 42 (por ejemplo, una pantalla LED) que está dispuesta en la parte posterior de la herramienta 20 de torque. Los botones 44-47 pulsadores (por ejemplo, interruptores de detección de presión) en el panel 40 de control de la herramienta de torque reciben las entradas del usuario y proporcionan una confirmación visual de las entradas y las condiciones de la herramienta 20 de torque. Los botones 44, 45 pulsadores actúan como botones hacia arriba abajo en algunas operaciones de configuración. En otras realizaciones, se pueden usar otros dispositivos de entrada, por ejemplo, iconos en una pantalla táctil. El actuador 26 actúa como una entrada para configurar un modo o condición en algunas situaciones. Figure 2 shows a control panel 40 of the torque tool having a screen 42 (for example, an LED display) that is arranged on the back of the torque tool 20. The push buttons 44-47 (for example, pressure sensing switches) on the control panel 40 of the torque tool receive the inputs from the user and provide a visual confirmation of the inputs and conditions of the torque tool 20. Buttons 44, 45 buttons act as upward down buttons in some configuration operations. In other embodiments, other input devices may be used, for example, icons on a touch screen. Actuator 26 acts as an input to configure a mode or condition in some situations.

La Figura 3 muestra un sistema 50 de sujeción de torque eléctrico que incluye la herramienta 20 de torque. En el ejemplo que se ilustra, el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico incluye un conector 52 de conexión de alimentación y un conector 54 de conexión de comunicación, cada uno conectado a un extremo inferior de la empuñadura 24 de la herramienta 20 de torque. El conector 52 de conexión de alimentación conecta eléctricamente un conector 56 de alimentación a la herramienta 20 de torque. El conector 54 de conexión de comunicación conecta eléctricamente un conector 60 de comunicación a la herramienta 20 de torque. Un segundo extremo del conector 56 de alimentación incluye un conector 62 de alimentación y un segundo extremo del conector 60 de comunicación incluye un conector 66 de comunicación. Una unidad 70 de control incluye puertos que reciben el conector 62 de alimentación y el conector 66 de comunicación. La unidad 70 de control incluye una interfaz/pantalla 74 de entrada de la unidad de control (por ejemplo, una pantalla táctil) para recibir entradas de un usuario y mostrar información. Una cubierta 80 del conector protege el conector 56 de alimentación y el conector 60 de comunicación al actuar como un solo cable para los conectores 56, 60.Figure 3 shows an electric torque clamping system 50 that includes the torque tool 20. In the example illustrated, the electric torque clamping system 50 includes a power connection connector 52 and a communication connection connector 54, each connected to a lower end of the handle 24 of the torque tool 20. The power connection connector 52 electrically connects a power connector 56 to the torque tool 20. The communication connection connector 54 electrically connects a communication connector 60 to the torque tool 20. A second end of the power connector 56 includes a power connector 62 and a second end of the communication connector 60 includes a communication connector 66. A control unit 70 includes ports that receive the power connector 62 and the communication connector 66. The control unit 70 includes an input interface / screen 74 of the control unit (for example, a touch screen) for receiving inputs from a user and displaying information. A cover 80 of the connector protects the power connector 56 and the communication connector 60 by acting as a single cable for the connectors 56, 60.

La Figura 4 es un diagrama 84 de bloques de los componentes del sistema 50 de sujeción de torque eléctrico. Los componentes de la herramienta 20 de torque incluyen el panel 40 de control de la herramienta de torque, un procesador 86 provisto de una placa de circuito, un sensor 88 de velocidad del motor (por ejemplo, un codificador) y un motor 90 eléctrico. La herramienta 20 de torque incluye un puerto 92 de alimentación y un puerto 94 de comunicación dispuestos en el extremo exterior de la empuñadura 24 que recibe el conector 52 de conexión de alimentación y el conector 54 de conexión de comunicación, respectivamente.Figure 4 is a block diagram 84 of the components of the electric torque clamping system 50. The components of the torque tool 20 include the control panel 40 of the torque tool, a processor 86 provided with a circuit board, a motor speed sensor 88 (for example, an encoder) and an electric motor 90. The torque tool 20 includes a power port 92 and a communication port 94 disposed at the outer end of the handle 24 that receives the power connection connector 52 and the communication connection connector 54, respectively.

Los componentes de la unidad 70 de control que se muestran en la Figura 4 incluyen la interfaz/pantalla 74 de entrada de la unidad de control, un controlador 100 que incluye una memoria 102, un servoaccionamiento 104 y un convertidor 110 de energía AC/DC. Además, la unidad 70 de control incluye un puerto 112 de alimentación que recibe el conector 62 de alimentación y un puerto 116 de comunicación que recibe el conector 66 de comunicación. Además, se proporciona un puerto 118 (por ejemplo, un puerto USB) para descargar o cargar datos a partir de y hacia la memoria 102 a partir de y hacia dispositivos externos. Finalmente, se proporciona un conector 120 de salida para conectar el convertidor 110 de energía AC/DC de la unidad 70 de control a una fuente de energía, tal como una toma de corriente. El convertidor 110 de energía AC/DC convierte la energía de AC en corriente continua.The components of the control unit 70 shown in Figure 4 include the input interface / display 74 of the control unit, a controller 100 that includes a memory 102, a servo drive 104 and an AC / DC power converter 110 . In addition, the control unit 70 includes a power port 112 that receives the power connector 62 and a communication port 116 that receives the communication connector 66. In addition, a port 118 (for example, a USB port) is provided for downloading or loading data from and to memory 102 from and to external devices. Finally, an output connector 120 is provided to connect the AC / DC power converter 110 of the control unit 70 to a power source, such as a power outlet. The AC / DC power converter 110 converts AC power into direct current.

PreparaciónPreparation

En el ejemplo que se ilustra, dependiendo de las capacidades de una herramienta 20 de torque y una unidad 70 de control, un usuario u operador realiza una selección de caja de engranajes que utiliza los botones 44-47 pulsadores para seleccionar entre 1360, 2710, 4070 y 8130 metros máximos de Newton (1000, 2000, 3000 y 6000 pies-libras máximo) para la herramienta de torque. Además, un usuario también selecciona entre una fuente de alimentación externa de 115 voltios y un voltaje de 230 voltios para el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico. El controlador 100 de la unidad 70 de control es programable y está configurado para almacenar las entradas 102 en la memoria y utilizar las entradas para preparar el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico para el funcionamiento. Por lo tanto, se definen las capacidades o los valores operativos para la herramienta 20 de torque específica y la unidad 70 de control correspondiente. Las capacidades se definen en una tabla de valores para una herramienta de torque específica que tiene la caja de engranajes seleccionada y la fuente de alimentación específica. Por ejemplo, un programa o rutina para proporcionar tablas de búsqueda de los torques específicos, valores de la fuente de alimentación y cajas de engranajes específicos se descargan en la memoria 102 del sistema 50 de sujeción de torque eléctrico. Las selecciones de la caja de engranajes y el valor de la fuente de alimentación externa resultan en una selección de tablas específicas para la herramienta 20 de torque específica. Después de esta programación, la herramienta 20 de torque ahora está configurada para funcionar con el valor de torque máximo y el voltaje de alimentación seleccionado. Por lo tanto, ya no se producen las entradas que seleccionan la caja de engranajes o la fuente de alimentación, ya que el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico se ha configurado.In the example illustrated, depending on the capabilities of a torque tool 20 and a control unit 70, a user or operator makes a gearbox selection using the 44-47 pushbuttons to select between 1360, 2710, Newton's 4070 and 8130 meters maximum (1000, 2000, 3000 and 6000 foot-pounds maximum) for the torque tool. In addition, a user also selects between an external 115-volt power supply and a 230-volt voltage for the electric torque clamping system 50. The controller 100 of the control unit 70 is programmable and is configured to store the inputs 102 in the memory and use the inputs to prepare the electric torque clamping system 50 for operation. Therefore, the capabilities or operating values for the specific torque tool 20 and the corresponding control unit 70 are defined. Capacities are defined in a table of values for a specific torque tool that has the gearbox selected and the specific power supply. For example, a program or routine to provide search tables for specific torques, power supply values and specific gearboxes are downloaded into memory 102 of the electric torque clamping system 50. The gearbox selections and the value of the external power supply result in a selection of specific tables for the specific torque tool 20. After this programming, the torque tool 20 is now configured to operate with the maximum torque value and the selected supply voltage. Therefore, the inputs that select the gearbox or power supply are no longer produced, since the electrical torque clamping system 50 has been configured.

Inicialmente, un usuario ingresa un valor de torque objetivo y un ángulo de rotación o giro para uno o un grupo de sujetadores usando uno del panel 40 de control de la herramienta de torque y la interfaz/pantalla 74 de entrada de la unidad de control. Por ejemplo, un usuario puede ingresar o seleccionar un valor de torque objetivo deseado, un ángulo de rotación y número de sujetadores que se asegurarán en el panel 40 de control de la herramienta de torque de la herramienta 20 de torque. Alternativamente, la información se ingresa en la interfaz/pantalla 74 de entrada de la unidad 70 de control. El controlador 100 de la unidad 70 de control procesa las entradas. El valor de torque objetivo corresponde al valor de torque de comando objetivo determinado por el controlador 100 para proporcionar al servoaccionamiento 104. El controlador 100 también está configurado para almacenar en la memoria 102 diversos porcentajes del valor de torque objetivo de comando para aplicar al inicio del sistema de aseguramiento de torque. Además, se calculan, predeterminan y/o almacenan los valores para un salto o aumento en el torque en respuesta a un pico de torque previamente para un valor de torque objetivo dado. Además, también se almacena la cantidad de aumento en el cambio a lo largo del tiempo a partir del valor de torque de comando de salto para obtener el valor de torque de comando objetivo. Por lo tanto, para diversas herramientas de torque, sujetadores y uso, los valores para un torque objetivo seleccionado aplicado a un sujetador están preestablecidos o almacenados de otra manera. Initially, a user enters a target torque value and a rotation or rotation angle for one or a group of fasteners using one of the control panel 40 of the torque tool and the input interface / screen 74 of the control unit. For example, a user can enter or select a desired target torque value, a rotation angle and number of fasteners that will be secured in the control panel 40 of the torque tool 20 of the torque tool 20. Alternatively, the information is entered in the input interface / screen 74 of the control unit 70. The controller 100 of the control unit 70 processes the inputs. The target torque value corresponds to the target command torque value determined by the controller 100 to provide servo drive 104. The controller 100 is also configured to store various percentages of the target command torque value in memory 102 to apply at the start of the torque assurance system. In addition, values for a jump or increase in torque are calculated, predetermined and / or stored in response to a previously peak torque for a given target torque value. In addition, the amount of increase in the change over time from the jump command torque value is also stored to obtain the target command torque value. Therefore, for various torque tools, fasteners and use, the values for a selected target torque applied to a fastener are preset or stored in another way.

Más específicamente, un valor de torque de comando objetivo, un valor de torque de comando de salto, un valor de torque de comando inicial y una velocidad de cambio se determinan de acuerdo con el tamaño de la caja de engranajes, el valor de torque objetivo ingresado por un operador y el valor de la fuente de alimentación (115 o 230 voltios) para el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico. La tabla de búsqueda seleccionada se utiliza para definir la velocidad de cambio y otros valores. Las tablas de búsqueda tienen cinco puntos de ajuste de torque (20%, 40%, 60%, 80% y 100% de carga completa). La velocidad de cambio o la velocidad de cambio se determina a partir de la interpolación. El valor de torque de comando inicial no es menor que un valor mínimo independientemente de las entradas.More specifically, a target command torque value, a jump command torque value, an initial command torque value and a rate of change are determined according to the size of the gearbox, the target torque value entered by an operator and the value of the power supply (115 or 230 volts) for the electric torque clamping system 50. The selected search table is used to define the rate of change and other values. Search tables have five torque adjustment points (20%, 40%, 60%, 80% and 100% full load). The rate of change or the rate of change is determined from interpolation. The initial command torque value is not less than a minimum value regardless of the inputs.

El panel 40 de control de la herramienta de torque y la interfaz/pantalla 74 de entrada de la unidad de control también son operables para cambiar selectivamente la dirección de rotación del receptor 30 de sujetador y realizar otras operaciones, tales como descargar información del puerto 118.The control panel 40 of the torque tool and the input interface / screen 74 of the control unit are also operable to selectively change the direction of rotation of the fastener receiver 30 and perform other operations, such as downloading information from port 118 .

Después, el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico se programa o configura de otra manera para que funcione, cuando el actuador 26 de la herramienta 20 de torque se acciona para apretar un sujetador, comienza la operación de una rutina o programa para asegurar un sujetador.Then, the electric torque clamping system 50 is programmed or otherwise configured to work, when the actuator 26 of the torque tool 20 is operated to tighten a fastener, the operation of a routine or program to secure a fastener begins .

OperaciónOperation

La Figura 5 es un diagrama de flujo de una rutina 200 o programa de ejemplo para que el controlador 100 ejecute un algoritmo de cambio de potencia para asegurar un sujetador al actuar el actuador 26. Tras la actuación, el conector 60 de comunicación transmite una señal de accionamiento, y en algunos casos otras señales de comunicación, entre el procesador 86 de la herramienta 20 de torque y el controlador 100 de la unidad 70 de control.Figure 5 is a flow chart of a routine 200 or example program for the controller 100 to execute a power change algorithm to secure a fastener when actuator 26 is actuated. After actuation, the communication connector 60 transmits a signal. , and in some cases other communication signals, between the processor 86 of the torque tool 20 and the controller 100 of the control unit 70.

Inicialmente, el controlador 100 está configurado para proporcionar un valor de torque de comando inicial al servoaccionamiento 104, el cual proporciona potencia eléctrica al motor 90 eléctrico para proporcionar un valor de torque correspondiente a un sujetador (etapa 202) que se muestra en la Figura 5. El valor de torque de comando inicial (por ejemplo, el 20% de la carga completa) se preselecciona o determina para lograr una velocidad de rotación máxima para el receptor 30 de sujetador en condiciones de bajo torque/carga y para impedir una salida de torque excesivo cuando la carga proporcionada por el sujetador aumenta. El controlador 100 de la unidad 70 de control está configurado para recibir un valor de velocidad del motor a partir del sensor 88 de velocidad del motor de la herramienta 20 de torque (etapa 204) transmitido a través del procesador 86 y el conector 60 de comunicación.Initially, the controller 100 is configured to provide an initial command torque value to the servo drive 104, which provides electrical power to the electric motor 90 to provide a torque value corresponding to a fastener (step 202) shown in Figure 5 The initial command torque value (for example, 20% of the full load) is preselected or determined to achieve a maximum rotation speed for the fastener receiver 30 under low torque / load conditions and to prevent an output of excessive torque when the load provided by the bra increases. The controller 100 of the control unit 70 is configured to receive a motor speed value from the engine speed sensor 88 of the torque tool 20 (step 204) transmitted through the processor 86 and the communication connector 60 .

Más específicamente, en el ejemplo que se ilustra (etapa 204), el sensor 88 de velocidad del motor es un codificador. La velocidad del motor se proporciona por la velocidad a lo largo del tiempo de los pulsos de salida del codificador. El controlador 100 está configurado para analizar los pulsos emitidos por el codificador (procesador 86 en una disposición alternativa). Cada vez que se detecta un pulso, la diferencia de tiempo del pulso anterior (microsegundos) se almacena en una matriz en la memoria 102. Se almacenan cien valores de tiempo. Cuando se recibe y almacena un nuevo pulso, se borra el valor de tiempo almacenado más antiguo. El controlador guarda las últimas cuatro lecturas del codificador y evalúa la diferencia de tiempo entre el pulso actual y el pulso anterior. El controlador 100 calcula el promedio de las últimas cuatro diferencias. Por lo tanto, la disposición requiere al menos siete lecturas del codificador después de un accionamiento del actuador 26 para tener una salida estable. Se comparan las diferencias de tiempo sucesivas. A medida que las diferencias de tiempo disminuyen, se determina el aumento de la velocidad. Una vez que al menos cinco lecturas de tiempo nuevas consecutivas (por ejemplo, diez lecturas de tiempo nuevas) son mayores que las lecturas anteriores, se determina una velocidad de desaceleración. A partir de entonces, se determinan dos opciones adicionales de la siguiente manera para dar como resultado en una velocidad de desaceleración. Si al menos uno del grupo que consta de 1) la diferencia de velocidad o la disminución es igual a más de 1 segundo, y 2) la disminución de la velocidad detectada es 50% o menos de la velocidad máxima registrada (tiempo mínimo entre pulsos), el controlador 100 avanza para aumentar la salida de torque (etapa 212).More specifically, in the example illustrated (step 204), the engine speed sensor 88 is an encoder. Motor speed is provided by the speed over time of the encoder output pulses. The controller 100 is configured to analyze the pulses emitted by the encoder (processor 86 in an alternative arrangement). Each time a pulse is detected, the time difference of the previous pulse (microseconds) is stored in a matrix in memory 102. One hundred time values are stored. When a new pulse is received and stored, the oldest stored time value is deleted. The controller saves the last four encoder readings and evaluates the time difference between the current pulse and the previous pulse. Controller 100 calculates the average of the last four differences. Therefore, the arrangement requires at least seven encoder readings after actuator actuation 26 to have a stable output. Successive time differences are compared. As the time differences decrease, the speed increase is determined. Once at least five consecutive new time readings (for example, ten new time readings) are greater than the previous readings, a deceleration rate is determined. Thereafter, two additional options are determined as follows to result in a deceleration rate. If at least one of the group consisting of 1) the speed difference or decrease is equal to more than 1 second, and 2) the decrease in the detected speed is 50% or less of the maximum speed recorded (minimum time between pulses ), controller 100 advances to increase torque output (step 212).

A la vez que la velocidad no disminuye, la rutina mantiene el suministro de potencia eléctrica y nuevamente determina la velocidad del motor (etapa 204). Cuando el controlador 100 determina la disminución en la velocidad del motor (etapa 208), la rutina aumenta la salida del controlador 100 para proporcionar un valor de torque de comando de salto (etapa 212) al servoaccionamiento 104, el cual proporciona un valor de potencia eléctrica correspondiente (por ejemplo 50% de carga completa) al motor 90 eléctrico.While the speed does not decrease, the routine maintains the power supply and again determines the motor speed (step 204). When controller 100 determines the decrease in motor speed (step 208), the routine increases the output of controller 100 to provide a jump command torque value (step 212) to servo drive 104, which provides a power value corresponding electric (for example 50% of full load) to the electric motor 90.

Como se muestra en la Figura 5, después del aumento del valor de torque de comando de salto, el controlador 100 está configurado para aumentar el valor de torque de comando a partir del valor de torque de comando de salto aumentando o cambiando gradualmente el valor de torque de comando hacia el valor de torque de comando objetivo a lo largo del tiempo (etapa 216) como se muestra en la Figura 5. El controlador 100 está configurado para comparar entonces el valor de torque de comando aumentado con el valor de torque de comando objetivo (etapa 218). Si no se cumple el valor de torque de comando objetivo, la rutina retorna y aumenta el valor de torque de comando (etapa 216). Cuando se alcanza el valor de torque de comando objetivo (etapa 218), la rutina avanza y el controlador 100 se configura para mantener el valor de torque de comando objetivo en el servoaccionamiento 104 para un tiempo predeterminado cuando no se detecta ningún movimiento de rotación del receptor 30 de sujetador (etapa 220). Posteriormente, el controlador 100 interrumpe una salida al servoaccionamiento 104, el cual finaliza el suministro de energía al motor 90 eléctrico (etapa 224) y, por lo tanto, finaliza el funcionamiento de la herramienta 20 de torque. As shown in Figure 5, after increasing the jump command torque value, the controller 100 is configured to increase the command torque value from the jump command torque value by gradually increasing or changing the value of command torque towards the target command torque value over time (step 216) as shown in Figure 5. The controller 100 is configured to then compare the increased command torque value with the command torque value objective (step 218). If the target command torque value is not met, the routine returns and increases the command torque value (step 216). When the target command torque value is reached (step 218), the routine advances and the controller 100 is configured to maintain the target command torque value in the servo drive 104 for a predetermined time when no rotation movement of the bra receiver 30 (step 220). Subsequently, the controller 100 interrupts an output to the servo drive 104, which terminates the power supply to the electric motor 90 (step 224) and, therefore, terminates the operation of the torque tool 20.

En una realización, el controlador 100 está configurado para indicar entonces un estado del sujetador (etapa 228). El estado de un sujetador incluye si se aplicó el valor de torque adecuado al sujetador durante el tiempo adecuado sin movimiento del receptor 30 de sujetador. Por lo tanto, se proporciona y almacena una indicación de aprobación/falla para la condición de un sujetador montado.In one embodiment, controller 100 is configured to then indicate a status of the fastener (step 228). The status of a fastener includes whether the appropriate torque value was applied to the fastener for the appropriate time without movement of the fastener receiver 30. Therefore, an approval / failure indication for the condition of a mounted fastener is provided and stored.

En un caso en donde el actuador 26 se acciona, pero la herramienta no se mueve lo suficiente como para detectar una reducción o disminución de la velocidad (el sujetador ya está apretado), después de un tiempo predeterminado, el controlador 100 avanzará la rutina al valor de torque de comando de salto y el cambio del valor de torque de comando.In a case where the actuator 26 is operated, but the tool does not move sufficiently to detect a reduction or decrease in speed (the fastener is already tight), after a predetermined time, the controller 100 will advance the routine to the Jump command torque value and change the command torque value.

EjemploExample

La Figura 6 es un gráfico con tres secciones gráficas que ilustran un ejemplo de un método para aplicar el torque con la herramienta 20 de torque a un sujetador de acuerdo con la realización de la Figura 5. Como se muestra en la Figura 6, la sección del gráfico más baja muestra la velocidad del motor (revoluciones por minuto RPMs) a lo largo del tiempo para la herramienta 20 de torque. La sección del gráfico central muestra un valor de torque en milivoltios (mV) a lo largo del tiempo que se proporciona a un servoaccionamiento 104. La sección superior del gráfico muestra el torque (pies -lbs) a lo largo del tiempo para la herramienta 20 de torque.Figure 6 is a graph with three graphic sections illustrating an example of a method for applying torque with the torque tool 20 to a fastener according to the embodiment of Figure 5. As shown in Figure 6, the section The lower graph shows the engine speed (revolutions per minute RPMs) over time for the torque tool 20. The center chart section shows a torque value in millivolts (mV) over the time that is provided to a servo drive 104. The top section of the chart shows the torque (feet -lbs) over time for the tool 20 of torque

Como se muestra en la Figura 6, en el tiempo A (0,0 segundos), el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico está encendido. En el tiempo B, el actuador 26 se activa por un usuario y el controlador 100 proporciona un valor de torque de comando inicial (mV) al servoaccionamiento 104 como se muestra en la sección central del gráfico de la Figura 6. Con base en el valor de torque de comando de inicio, el servoaccionamiento 104 controla la potencia eléctrica recibida del convertidor 110 de energía AC/DC, que se proporciona al motor 90 eléctrico. En la Figura 6, durante la mayor parte del período de tiempo B-C, la velocidad del motor aumenta rápidamente a medida que, por ejemplo, la herramienta 20 de torque avanza de manera giratoria un sujetador de rosca sobre un perno o similar. As shown in Figure 6, at time A (0.0 seconds), the electric torque clamping system 50 is on. At time B, the actuator 26 is activated by a user and the controller 100 provides an initial command torque value (mV) to the servo drive 104 as shown in the central section of the graph of Figure 6. Based on the value of starting command torque, the servo drive 104 controls the electrical power received from the AC / DC power converter 110, which is provided to the electric motor 90. In Figure 6, during most of the period of time BC, the engine speed increases rapidly as, for example, the torque tool 20 rotatably rotates a thread clamp onto a bolt or the like.

En el tiempo C que se muestra en la Figura 6, el sujetador de rosca comienza a asentarse en la cara de un perno. Cuando el sujetador se asienta en la cara del perno, la rotación adicional es muy limitada. Por lo tanto, la velocidad del motor cae rápidamente en o alrededor del tiempo C, como se muestra en la sección inferior del gráfico de la Figura 6. La disminución en la velocidad del motor (etapa 208 en la Figura 5) corresponde con un aumento en el torque de salida, como lo muestra un pico o un gran aumento en el torque como se muestra en la sección superior del gráfico, que ocurre simultáneamente con la disminución en la velocidad del motor como se muestra en la sección inferior del gráfico de la Figura 6. Por lo tanto, la disminución de la velocidad del motor es una variable diferente que se corresponde con el aumento del torque. Por lo tanto, detectar la disminución de la velocidad del motor reemplaza la necesidad de un sensor de torque.At time C shown in Figure 6, the thread clamp begins to settle on the face of a bolt. When the fastener sits on the face of the bolt, the additional rotation is very limited. Therefore, engine speed drops rapidly at or around time C, as shown in the lower section of the graph in Figure 6. The decrease in engine speed (step 208 in Figure 5) corresponds to an increase in the output torque, as shown by a peak or a large increase in torque as shown in the upper section of the graph, which occurs simultaneously with the decrease in engine speed as shown in the lower section of the graph of the Figure 6. Therefore, the decrease in engine speed is a different variable that corresponds to the increase in torque. Therefore, detecting the decrease in engine speed replaces the need for a torque sensor.

Como se muestra en la Figura 6 en el tiempo C, en respuesta a la disminución en la velocidad del motor y, por lo tanto, al aumento simultáneo en el torque, el controlador 100 proporciona un valor de torque de comando de salto (mV) al servoaccionamiento 104. El valor de torque de comando de salto es mucho mayor que el valor de torque de comando inicial. Como se muestra en la sección del gráfico medio de la Figura 6, el aumento a partir del valor de torque de comando inicial hasta el valor de torque de comando de salto es un aumento esencialmente instantáneo en el valor de torque de comando proporcionado por el controlador 100 al servoaccionamiento 104. Por lo tanto, el servoaccionamiento 104 está configurado para recibir el valor de torque de comando de salto a partir del controlador 100 y proporcionar la correspondiente potencia eléctrica aumentada al motor 90 eléctrico.As shown in Figure 6 at time C, in response to the decrease in engine speed and, therefore, to the simultaneous increase in torque, the controller 100 provides a jump command torque (mV) value at servo drive 104. The jump command torque value is much greater than the initial command torque value. As shown in the middle graph section of Figure 6, the increase from the initial command torque value to the jump command torque value is an essentially instantaneous increase in the command torque value provided by the controller 100 to the servo drive 104. Therefore, the servo drive 104 is configured to receive the jump command torque value from the controller 100 and provide the corresponding increased electrical power to the electric motor 90.

Posteriormente, como se muestra en el gráfico central de la Figura 6, el valor de torque de comando proporcionado al servoaccionamiento 104 se aumenta. En consecuencia, la potencia eléctrica proporcionada al motor 90 eléctrico aumenta con el tiempo. El cambio del valor de torque de comando en general corresponde al cambio del valor de torque provisto a un sujetador como se muestra en el gráfico superior de la Figura 6.Subsequently, as shown in the central graph of Figure 6, the command torque value provided to the servo drive 104 is increased. Consequently, the electrical power provided to the electric motor 90 increases with time. The change of the command torque value in general corresponds to the change of the torque value provided to a fastener as shown in the upper graph of Figure 6.

Como se muestra en el tiempo D en la Figura 6, el valor de torque de comando de cambio es igual al valor de torque de comando objetivo para la herramienta 20 de torque particular y corresponde al torque particular deseado para el sujetador particular que se está montando. Por lo tanto, en el tiempo D, finaliza el cambio del valor de torque de comando, y el valor de torque de comando objetivo se aplica al servoaccionamiento 104 hasta que se produzca un tiempo E predeterminado o preseleccionado, sin movimiento del receptor 30 sujetador de la herramienta 20 de torque. En el tiempo E, el controlador 100 deselecciona el valor objetivo de torque objetivo y, por lo tanto, el servoaccionamiento 104 ya no envía potencia eléctrica al motor 90 eléctrico. El segmento de tiempo D-E se determina o preselecciona para obtener un valor de torque resultante particular durante un tiempo definido o parte de un tiempo definido, para obtener un sujetador asegurado correctamente.As shown at time D in Figure 6, the change command torque value is equal to the target command torque value for the particular torque tool 20 and corresponds to the desired particular torque for the particular fastener being mounted. . Therefore, at time D, the change of the command torque value is completed, and the target command torque value is applied to the servo drive 104 until a predetermined or preselected time E occurs, without movement of the receiver 30 the torque tool 20. At time E, the controller 100 deselects the target target torque value and, therefore, the servo drive 104 no longer sends electrical power to the electric motor 90. The time segment D-E is determined or preselected to obtain a particular resulting torque value for a defined time or part of a defined time, to obtain a properly secured fastener.

Al aplicar un valor de torque de comando inicial que es menor que el valor de torque de comando objetivo, se impide un pico severo en la salida de torque por la herramienta 20 de torque sobre un sujetador que es mayor que el valor de torque objetivo para el sistema en el tiempo C como se muestra en la Figura 6. En su lugar, el aumento en el valor de torque permanece menor que el valor de torque objetivo para el sujetador. Además, el valor de torque de comando inicial limita el funcionamiento del motor 90 eléctrico a una velocidad máxima que es apropiada para el motor eléctrico. Esta disposición es una ventaja sobre otros sistemas de sujeción, en donde el valor de torque aumenta a una magnitud que puede causar daño a un sujetador o incluso a la herramienta 20 de torque. Además, dicho pico en el torque puede resultar en un sujetador mal unido. Saltar a un valor de torque de comando de salto, que es menor que el valor de torque de comando objetivo, también garantiza que el torque aplicado por la herramienta 20 de torque no exceda el valor de torque deseado para el sujetador en particular.By applying an initial command torque value that is less than the target command torque value, a severe peak in the torque output by the torque tool 20 is prevented on a fastener that is greater than the target torque value for the system at time C as shown in Figure 6. Instead, the increase in the torque value remains less than the target torque value for the fastener. In addition, the initial command torque value limits the operation of the electric motor 90 at a maximum speed that is appropriate for the electric motor. This arrangement is an advantage over other clamping systems, where the torque value increases to a magnitude that can cause damage to a fastener or even the torque tool 20. In addition, said peak in torque may result in a badly attached fastener. Jumping to a jump command torque value, which is less than the target command torque value, also ensures that the torque applied by the torque tool 20 does not exceed the desired torque value for the particular fastener.

En una realización, el controlador 100 está configurado para interrumpir el valor de torque de comando objetivo siempre que la rotación de un sujetador de rosca o el movimiento del motor 90 eléctrico no se produzca durante al menos una parte de una cantidad definida de tiempo.In one embodiment, the controller 100 is configured to interrupt the target command torque value as long as the rotation of a thread clamp or the movement of the electric motor 90 does not occur for at least a portion of a defined amount of time.

En una realización, el cambio a partir del valor de torque de comando de salto y hacia el valor de torque de comando objetivo incluye aumentar un voltaje a partir del controlador 100 al servoaccionamiento 104, de manera que el servoaccionamiento proporciona potencia eléctrica al motor 90 eléctrico para aumentar el torque a una velocidad de entre aproximadamente 136 Newton metros/segundo (100 pies-libras/segundo) y aproximadamente 1360 Newton metros/segundo (1000 pies/segundo).In one embodiment, the change from the jump command torque value and to the target command torque value includes increasing a voltage from the controller 100 to the servo drive 104, so that the servo drive provides electrical power to the electric motor 90 to increase the torque at a speed of between approximately 136 Newton meters / second (100 foot-pounds / second) and approximately 1360 Newton meters / second (1000 feet / second).

En una realización, el controlador 100 es un servocontrol para un sistema de servocontrol de circuito abierto. En otra realización, el controlador 100 es un servocontrol para un sistema de servocontrol de circuito cerrado. En otra realización, el controlador 100 es un servocontrol para un sistema de servocontrol en cascada, el cual utiliza la velocidad como control de circuito interno y el torque como control de circuito externo.In one embodiment, controller 100 is a servo control for an open circuit servo control system. In another embodiment, the controller 100 is a servo control for a closed circuit servo control system. In another embodiment, controller 100 is a servo control for a cascade servo control system, which uses speed as an internal circuit control and torque as an external circuit control.

En una realización, el servoaccionamiento 104 proporciona modulación de ancho de pulso (PWM) al motor 90 eléctrico. El servoaccionamiento 104 aumenta el ancho de pulso para aumentar la potencia eléctrica suministrada al motor 90 eléctrico. Se contemplan otras disposiciones.In one embodiment, the servo drive 104 provides pulse width modulation (PWM) to the electric motor 90. The servo drive 104 increases the pulse width to increase the electrical power supplied to the electric motor 90. Other provisions are contemplated.

En una realización, el valor inicial de torque se aumenta o cambia en el valor de potencia, tal como al aumentar la magnitud con el tiempo. La herramienta 20 de torque funciona como una llave de torque en una realización. In one embodiment, the initial torque value is increased or changed in the power value, such as with increasing magnitude over time. The torque tool 20 functions as a torque wrench in one embodiment.

En una realización, el conector 52 de conexión de alimentación, el conector 62 de alimentación y el conector 56 de alimentación, junto con el conector 54 de conexión de comunicación, el conector 66 de comunicación y el conector 60 de comunicación, se reemplazan por un solo cable coaxial que tiene conectores de conexión en sus respectivos extremos. El cable coaxial proporciona señales de alimentación y comunicación a partir de la unidad 70 de control a la herramienta 20 de torque.In one embodiment, the power connection connector 52, the power connector 62 and the power connector 56, together with the communication connection connector 54, the communication connector 66 and the communication connector 60, are replaced by a Only coaxial cable that has connection connectors at their respective ends. The coaxial cable provides power and communication signals from the control unit 70 to the torque tool 20.

En otra realización, los elementos de la unidad 70 de control, que incluyen el convertidor 110 de energía AC/DC, se integran en el cuerpo 22 de la herramienta 20 de torque. De este modo, se elimina la unidad 70 de control separada. In another embodiment, the elements of the control unit 70, which include the AC / DC power converter 110, are integrated into the body 22 of the torque tool 20. In this way, the separate control unit 70 is eliminated.

En una realización, el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico está libre de un sensor de torque para detectar directamente o medir directamente la salida de torque por la herramienta 20 de torque. Por lo tanto, un valor de torque medido no es necesario o proporcionado para controlar el torque para el sistema 50 de sujeción de torque eléctrico. In one embodiment, the electric torque clamping system 50 is free of a torque sensor to directly detect or directly measure the torque output by the torque tool 20. Therefore, a measured torque value is not necessary or provided to control the torque for the electric torque clamping system 50.

En otra realización, la herramienta 20 de torque del sistema 50 de sujeción de torque eléctrico incluye un sensor de torque (no se muestra). El sensor de torque es un medidor de tensión u otro sensor provisto con la herramienta 20 de torque. De regreso al diagrama de flujo de la Figura 5, en esta realización, el torque se determina por un sensor de torque (modificación de la etapa 204), en lugar de la velocidad del motor. Se determina un pico de torque (modificación de la etapa 208) con base en el pico de valor de torque medido directamente. Además, en esta realización, un valor de torque objetivo se compara con el valor de torque medido real (modificación de la etapa 218) y el valor de torque objetivo se mantiene mediante la medición directa del valor de torque y el control de potencia al motor 90 eléctrico. Por lo tanto, la medición del torque garantiza el funcionamiento preciso del sistema 50 de sujeción de torque eléctrico. En esta realización, el valor de torque de comando objetivo es ajustable en función del valor de torque medido. In another embodiment, the torque tool 20 of the electric torque clamping system 50 includes a torque sensor (not shown). The torque sensor is a voltage meter or other sensor provided with the torque tool 20. Back to the flow chart of Figure 5, in this embodiment, the torque is determined by a torque sensor (modification of step 204), instead of the engine speed. A torque peak (modification of step 208) is determined based on the peak torque value measured directly. In addition, in this embodiment, a target torque value is compared with the actual measured torque value (modification of step 218) and the target torque value is maintained by direct measurement of the torque value and motor power control. 90 electric. Therefore, the torque measurement guarantees the precise operation of the electric torque clamping system 50. In this embodiment, the target command torque value is adjustable based on the measured torque value.

En otro ejemplo, el sensor 88 de velocidad del motor es un sensor de efecto Hall.In another example, the engine speed sensor 88 is a Hall effect sensor.

De este modo, las realizaciones proporcionan, entre otras cosas, una disposición para controlar una herramienta 20 de torque para aplicar un valor preestablecido de torque a un sujetador al limitar la potencia eléctrica aplicada a un motor eléctrico de la herramienta de torque inicialmente, y eventualmente cambiar la potencia eléctrica y, por lo tanto, cambiar o aumentar el torque aplicado por la herramienta de torque. Diversas características y ventajas de la invención se exponen en las siguientes reivindicaciones. Thus, the embodiments provide, among other things, an arrangement for controlling a torque tool 20 to apply a preset torque value to a fastener by limiting the electrical power applied to an electric motor of the torque tool initially, and eventually change the electrical power and, therefore, change or increase the torque applied by the torque tool. Various features and advantages of the invention are set forth in the following claims.

Claims

1. A method for applying torque to secure a fastener with a torque tool, the method comprising:

determine an initial command torque value to emit the torque to a fastener coupled by the torque tool that is less than an objective command torque value; Y

in response to the torque tool drive, operate the torque tool at the initial command torque value;

characterized in that, in response to a peak in the torque, increasing from the initial command torque value to a jump command torque value to increase the torque output with the torque tool; and change from the jump command torque value to the target command torque value to increase the torque output with the torque tool.

2. The method according to claim 1, which includes one of the following characteristics:

(i) where a peak in the torque is determined by a decrease in the motor speed of an electric motor of the torque tool, and the increase in the initial command torque value to the jump command torque value is a essentially instantaneous increase in command torque value;

(ii) including the reception of a target torque value, a rotation angle and the number of fasteners to ensure that the target torque value corresponding to the command torque value is entered into a control panel of the torque tool objective; or

(iii) including when obtaining the target command torque value after the change from the jump command torque value, maintain the target command torque value for a defined period of time, and discontinue the command torque value objective provided that the rotation of a bra does not occur for at least a part of the defined amount of time.

3. The method according to claim 2, which includes one of the following characteristics:

(i) where the essentially instantaneous increase in the jump command torque value is an increase in the voltage provided by a controller to a servo drive, and where the servo drive controls the electrical power supplied to the electric motor that generates the torque; or

(ii) which includes the provision of a control unit that has a servo drive, and in response to the decrease in motor speed, the servo drive is configured to receive the jump command torque value from a controller and provide the electrical power corresponding to the electric motor.

4. The method according to claim 3, the determination of the initial command torque value is determined according to the size of the gearbox of the torque tool, the power supply value and the torque value target provided to the controller, the method further includes the determination of 1) the target command torque value, 2) the jump command torque value, and 3) a rate for change from the command torque value of jump to the target command torque value based on the gearbox size of the torque tool, the power supply value, and the target torque value provided to the controller.

5. The method according to claim 3, the change from the jump command torque value and to the target command torque value, which includes the increase in voltage from the controller to the servo drive so that the servo drive supply electric power to the electric motor to increase torque at a speed between approximately 136 Newton meters / second (100 feet / second) and approximately 1360 Newton meters / second (1000 foot-pounds / second).

6. An electric torque clamping system comprising:

a torque tool that includes an actuator, an electric motor and a motor speed sensor;

a controller to control the power of the electric motor, the controller configured to

After the actuator drives the torque tool, provide an initial command torque value to provide power to the electric motor to apply torque to a fastener coupled with the torque tool; characterized in that the tool, in response to a peak in torque, is configured to provide a jump command torque value that is greater than the initial command torque value to increase electrical power to the electric motor and increase the output of torque using the torque tool; Y Subsequently, provide an increase in change from the jump command torque value to a target command torque value to increase the electrical power provided to the electric motor and, therefore, the torque output of the torque tool.

7. The system according to claim 6, which includes one of the following features:

(i) include a control unit to provide power to the electric motor of the torque tool, the control unit includes:

the controller; Y

a drive to receive the initial command torque value, the jump command torque value and the target command torque value of the controller; the drive supplies electric power to the electric motor of the torque tool;

(ii) where the controller is configured to

obtain the initial command torque value, the jump command torque value, the target command torque value and a rate of change for increasing the change from the jump command torque value to a command torque value target based on a target torque value, a gearbox size for the torque tool, and a supply voltage, and

when determining that the target command torque value is obtained during the change, maintain the target command torque value for a defined period of time, and when the movement of the electric motor is not detected for at least part of the defined time, discontinue the power supply to the electric motor of the torque tool to end its operation;

(iii) where a peak in the torque is determined by the motor speed sensor that detects a decrease in the motor speed of the electric motor of the torque tool, and the increase from the initial command torque value at jump command torque value is an essentially instantaneous increase in command torque value;

(iv) including a control panel to receive a target torque value, a rotation angle and the number of fasteners to be secured, the target torque value corresponding to the torque output by the torque tool, and

wherein the target command torque value corresponds to the target torque value; or

(v) where the system is free of a torque sensor to detect the torque output by the torque tool.

8. The system according to claim 7, the control unit further includes a power converter for converting AC power to DC power, and the drive configured to receive DC power from the power converter and control the power supplied to the motor electric.

9. The system according to claim 8, wherein the controller comprises a servo controller and the unit comprises a servo drive.

10. The system according to claim 9, further includes a power connector to provide power from the control unit to the electric motor of the torque tool, and a communication connector to transmit communication signals between the power unit control and torque tool.

11. The system according to claim 7, wherein the essentially instantaneous increase in the jump command torque value is an increase in the voltage provided by the controller to a servo drive that controls the electrical power supplied to the electric motor

12. A method for applying torque to secure a fastener with a torque tool, the method comprising:

in response to an objective torque value, determine an initial command torque value, a jump command torque value and an objective command torque value;

characterized in that, in response to a peak in the torque, which essentially increases instantaneously from the initial command torque value to the jump command torque value to increase the torque output by the torque tool; Y

the change from the jump command torque value to the target command torque value to increase the torque output by the torque tool.

13. The method according to claim 12, which includes one of the following characteristics:

(i) include the determination of a rate of change for the change from the jump command torque value to the target command torque value from the target torque value, a gearbox size of the tool torque and a supply voltage;

(ii) include the detection of a motor speed of an electric motor of the torque tool with an encoder, where the peak in the torque is determined by a decrease in the motor speed of an electric motor of the torque tool as determined by increasing the time between the pulses generated by the encoder; or

(iii) include the torque of the torque tool with a torque sensor, where the peak in the torque is determined from the directly detected torque.

14. The method according to claim 13, the detection of a decrease in motor speed by the increase in time between pulses generated by the encoder, which includes determining a decrease when at least five consecutive time readings between pulses increase ; and at least one of a group consisting of 1) the time between pulses is more than about 1 second, and 2) a decrease in speed is 50% less than the maximum speed recorded for the electric motor.